创新驱动让清洁能源大放异彩
时间:2018-04-03 来源:国家电网报 作者:张劲 徐宁

  创新驱动让清洁能源大放异彩

  ——山东电科院加快推进新旧动能转换工程建设

  截至3月20日,山东省电力科学研究院建设的山东省首个新能源分布式发电及微电网实验(示范)工程已自发电45万千瓦时。该工程2016年4月投运以来在业内引起了关注。如今该工程不仅为山东电科院提供了源源不断的绿色能源,更为该院提供了可再生能源发展及微电网领域科技研发、试验检测和技术培训于一体的综合实验室,也为分布式电源工程设计、运行维护、运营管理、投资收益、电价政策等问题的研究提供了完善的工程科研基地。

  大力发展绿色能源是山东电科院积极推进新旧动能转换工程的重大举措。作为绿色发展的践行者和技术支撑,该院始终致力于创新驱动,全面促进绿色增效,加快清洁能源的发展,在积极推进新旧动能转换工程道路上持续领跑。

  智能微网工程 多能互补广利用

  光伏幕墙、车棚薄膜光伏、楼顶固定式光伏、光伏逐日系统、水平轴风机、垂直轴风机、电池储能系统等一系列技术领先的新能源系统构成了山东电科院新能源分布式发电及微电网实验(示范)工程。该工程可按照系统需求主动调整各分布式电源的接线方式,实现并网/孤网不同模式运行,并可开展各分布式电源协同优化控制策略的研究,是集发电、科研、示范于一体的智能微电网工程。

  作为山东电科院技术研究的基地和绿色能源的供给地,新能源分布式发电及微电网实验(示范)工程的设备选型和技术创新可谓亮点纷呈。该工程采用的20千瓦垂直轴风机,为山东电科院与生产厂家通力协作研发,叶片采用碳纤维复合材料。以此为基础开展的“20千瓦垂直轴风机优化设计研究”项目相继获得了“山东电力科技进步一等奖”“山东省电力职工技术成果一等奖”“全国电力职工技术成果奖二等奖”“山东省环境保护科学技术奖三等奖”等各类荣誉。

  已投运的山东电科院院区微电网一期工程,为院区提供了充足的绿色能源供应。山东电科院享受绿色能源的同时,清洁发展的脚步也越发坚定。目前,该院院区微电网工程与相关企业合作开发的柔性直流输电系统已建成包含交直流混合输电网络的智能微电网工程,微电网工程安防系统和能源监控系统也安装调试完成。同时,山东电科院与其他单位共同申报的国家电网公司指南项目——“多能互补小型化分布式电源应用模式与并网关键技术”中研制的支持热插拔分布式电源并网小型化集成装备样机也接入了院区微电网,实现示范应用。上述这些科研项目,验证了山东电科院以技术支撑绿色能源发展的坚定信心和致远先行的创新理念。

  科研兼顾应用 技术支撑提效率

  山东电科院始终坚信科研创新无止境。为更好地提供技术支撑服务,不断提升攻坚素质和技术实力,该院凭借在微电网领域的研究技术优势,于2012年至2015年建设了烟台长岛“分布式发电及微电网接入控制示范工程”,极大地增强了海岛电网供电的稳定性和可靠性,获得了“国家物联网重大应用示范工程”的授牌。最近,该院又开始了“基于多能互补的微网规划与运行控制技术研究应用”项目的研发,将进一步加强创新能力,为打造能源生产、传输、存储、消费全过程互联互通的新型能源供给体系。

  “院区微电网项目是山东省首个集风、光、柴、储于一体的新能源(示范)工程,具有科研、示范的积极作用。院区微电网的结构组成参照长岛微电网,成为了长岛微电网工程的‘微缩版’,是技术实战演练的基地。分布式发电及微电网实验室从此就不仅是院区的传统实验室,也成为长岛的外部实验室。”山东电科院副院长刘洪正介绍说。

  在院区实验室内,一面屏幕墙直播着长岛微电网各个区域内的运行视频,另一面屏幕墙则是院区微电网运行情况的实时直播,两个微电网的全部运行数据在电脑上不断更新。“在长岛微电网工程中遇到的技术难题,可以在院区内先行实验,找出解决办法,这样既节约了成本,减少了人力物力,也避免了操作失败后对工程造成的危害。”参与长岛微电网工程建设的工作人员对此深有感触,“院区微电网和长岛微电网工程形成了技术互补,现在工程投运了,我们依然可以远程运维,一切尽在掌握。”

  长岛微电网工程为未来微电网的规划设计、建设和商业运行提供了范例借鉴作用,同时为分布式电源工程设计、运行维护、运营管理等问题的工程化进程提供了完善的工程科研试验基地。该工程实现了海岛电网并网/孤网双模式可靠运行及平稳切换、分布式电源及微电网智能设备状态实时在线监测、广域气象监测等功能,极大地增强了海岛电网供电的稳定性和可靠性,有效解决了海岛地区用电难的问题,同时为海岛丰富的风电资源提供了坚强的电网送出通道。

  山东电科院积极追踪响应国家电网公司关于加快拓展综合能源服务市场要求,探索多能互补分布式能源集成优化综合供能关键技术,由传统“分布式电源”向“分布式能源”转型,由“微电网”向“微能源网”拓展,主动适应能源生产和消费变革。今年,山东电科院申报立项了公司科技指南项目“基于多能互补的微网规划与运行控制技术研究应用”,着手深入研究多能互补的分布式能源系统规划设计、智能调控、独立供电和能效评估等关键技术,并将在青岛西海岸中德生态园开展多能互补集成优化的分布式能源系统工程示范应用,在分布式能源及微网技术研究领域继续前行。

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